[發明專利]一種基于采集器的圖像數據處理方法及三維全景VR采集器

在審

• 申請號: 201711173553.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107743222A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 孫恩吉;張興凱;時訓先;石聰
• 申請（專利權）人: 中國安全生產科學研究院
• 主分類號: H04N13/128
• 分類號: H04N13/128;H04N13/239
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 夏靜潔

技術領域

本申請涉及圖像數據處理技術領域，特別是涉及一種基于采集器的圖像數據處理方法及三維全景VR采集器。

背景技術

全景展示技術是目前全球范圍內迅速發展并逐步流行的一種視覺新技術。它給人們帶來全新的真實現場感和交互式的感受，可廣泛應用于三維電子商務，如在線的房地產樓盤展示、虛擬旅游、虛擬教育等領域，所顯示場景即為真實場景，與傳統的三維建模虛擬現實相比更具真實感，更為經濟，通過鼠標拖動，使普通用戶操作更為簡便。

目前，三維全景圖像源自對真實場景的攝影捕捉，真實感強烈?，F有技術中采用的拍攝方法是用一個相機繞固定的軸旋轉一周拍攝一系列連續的圖片，來產生合適的朝向以及具有一致深度的全景圖，但是無法用于有運動物體的場景。還有比較主流的是單視場360°全景，通常使用兩個或者更多的相機來獲得360°的全景，但是這些全景圖看起來比較“扁平”，沒有三維立體感。如果想要獲得3D-360全景視頻就沒那么容易了，因為相對于單視角全景視頻，3D-360視頻需要深度信息。

現有技術在立體360渲染方面還存在不足，主要不足如下：涉及的數據量非常巨大。由于系統設備有十幾個相機之多，而且為了保證最好的圖像質量使用的是原始的未壓縮的圖像；要求精度高，留出出錯的空間極小。對于單眼的2D的360S視頻內容來說，一些小的拼接錯誤是可以容忍的，但是對于立體3D360視頻來說，必須保證極高的精度達到絕對近乎完美的效果，否則會引起觀看者產生眩暈等生理方面的不適感；要求處理速度高等問題。

發明內容

本申請的目的在于克服上述問題或者至少部分地解決或緩減解決上述問題。

根據本申請的第一方面，提供了一種基于三維全景VR采集器的圖像數據處理方法，包括以下步驟：對預設范圍內獲取的圖像數據進行讀取，并對相鄰的拍攝裝置拍攝的圖像的特征點進行標注與匹配；對相鄰的所述拍攝裝置的垂直視差與其余所述拍攝裝置的所述垂直視差進行最小化操作，完成對每個所述拍攝裝置透視變換矩陣的計算；進一步對相鄰圖像之間的光流完成立體視差的計算，通過計算出的所述相鄰圖像之間的所述立體視差完成相鄰圖像的拼接操作。

可選地，還包括，對獲取的所有圖像進行正方形投影操作。

可選地，對獲取的所有圖像進行正方形投影操作之前，通過獲取拍攝裝置的內部參數與畸變參數完成所述拍攝裝置的校正操作。

可選地，采用張正友標定法對放置在標定板的多張圖像進行標定來獲取所述拍攝裝置的所述內部參數與所述畸變系數。

可選地，還包括，對相鄰的所述拍攝裝置之間的重疊區域，通過計算所述重疊區域的光流完成視差的計算。

根據本申請的第二方面，提供了一種三維全景VR采集器，包括：上蓋、下蓋和拍攝裝置，所述上蓋與所述下蓋相連接，所述上蓋的頂端開設有第一通孔，所述下蓋的底部開設有至少兩個第二通孔，所述上蓋和所述下蓋的連接處等間距開設有第三通孔，所述拍攝裝置包括第一拍攝裝置和第二拍攝裝置，所述第一拍攝裝置包括頂部拍攝裝置和底部拍攝裝置，所述頂部拍攝裝置設置在所述第一通孔內，至少兩個所述底部拍攝裝置設置在所述第二通孔內，所述第二拍攝裝置設置在所述第三通孔內。

可選地，還包括鏈接結構，所述鏈接結構設置在所述下蓋的底端。

可選地，還包括支撐桿，所述支撐桿通過所述鏈接結構設置在所述下蓋的底端。

可選地，還包括套筒，所述套筒設置在所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔內。

可選地，所述上蓋和所述下蓋的形狀為錐形。

本申請的一種基于三維全景VR采集器的圖像數據處理方法及三維全景VR采集器，由于三維全景VR采集器利用攝像頭布局與設備控制實現快速采集三維環境數據，因此三維全景VR采集器結構精巧便于攜帶，可適用于各種生活生產場所的全景圖像采集。

進一步地，本申請的三維全景VR采集器通過投影成像、圖像渲染等生成高質量高分辨率的全景數據，能夠使數據格式便于在網絡傳輸，適合在PC端和移動端上進行數據的輸出。

根據下文結合附圖對本申請的具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本申請的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本申請的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據本申請一個實施例的一種基于三維全景VR采集器的圖像數據處理方法的流程示意圖。